Примерни въпроси по закона на Нютон

20 примера за законите на Нютон

Първият закон на Нютон

1. Ако резултантната сила, действаща върху даден обект, е равна на нула, тогава...

(1) обектът няма да ускори

(2) обектите винаги са в покой

(3) промяната в скоростта на обекта е нула

(4) Невъзможно е обект да се движи по права линия с постоянна скорост

Истината е…

А. (1), (2) и (3)

Б. Само (1) и (3)

C. Само (2) и (4)

Само Г. (4)

Д. (1), (2), (3) и (4)

Дискусия

Верният отговор е:

(1) Обектът няма да ускори

Резултантната сила кара обекта да ускори. Ако резултантната сила е нула, обектът няма да ускори.

(2) Обектите винаги са в покой

Първият закон на Нютон гласи, че ако резултантната сила, действаща върху даден обект, е равна на нула, тогава обект, който е в покой, ще остане в покой , а обект, който се движи с постоянна скорост (равномерно линейно движение), ще остане в движение с постоянна скорост.

(3) Промяната в скоростта на обекта е нула

Промяна в скоростта = ускорение. Промяната в скоростта на обект е нула, което означава, че ускорението на обекта е нула. Ако ускорението е нула, тогава резултантната сила, действаща върху обекта, е нула.

Верният отговор е А.

Предмети в асансьора

2. Когато Санди е в неподвижен асансьор, теглото му е 500 N. Ускорението на гравитацията = 10 ms ^–2 . Когато асансьорът ускорява, опънът във въжето става 750 N. По този начин ускорението на асансьора е…

A. 5,0 ms ^–2

Б. 7,5 мс ^–2

C. 10,0 ms ^–2

D. 12,5 ms ^–2

E. 15,0 ms ^–2

Дискусия

Известно е, че:

Кодово тегло (w) = 500 Нютона = 500 кг ms ^–2 (асансьор в покой)

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m s ^–2

Парола Маса (м) = 500 / 10 = 50 кг

Опъване на въжето (T) = 750 N (асансьорът се ускорява)

Масата на асансьора се пренебрегва.

Въпрос: Ускорение на асансьора

Отговор:

Асансьорът е в покой, няма ускорение (a = 0). Силата нагоре е положителна, силата надолу е отрицателна.

ΣF = mA

T – w = 0

T = w

T = 20 000 нютона

Ако асансьорът се ускорява надолу, силата на опън във въжето става по-малка от 500 нютона. От друга страна, ако асансьорът се ускорява нагоре, силата на опън във въжето става по-голяма от 500 нютона.

Напрежението във въжето става 750 N, което кара асансьора да се ускори нагоре. Силите в същата посока като движението на асансьора са положителни, а силите в обратната посока са отрицателни.

T – w = mA

750 – 500 = 50 а

250 = 50 а

а = 250 / 50

a = 5,0 ms ^–2

Верният отговор е А.

3. Човек с маса 60 кг се намира в асансьор, който се движи надолу с ускорение 3 ms⁻² ^. Ако ускорението на гравитацията е 10 ms⁻² ^, тогава големината на нормалната сила, упражнявана от пода на асансьора върху човека, е...

A. 180 N

Б. 200 N

C. 340 N

D. 420 N

Източна 600 северна ширина

Дискусия

Известно е, че:

Маса (m) = 60 kg

Ускорение на човек и асансьор (a) = 3 m/ ^s²

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Гравитация (w) = mg = (60)(10) = 600 нютона

Зададено е: нормална сила (N)

Отговор:

Върху човек в асансьор действат две сили, а именно гравитация (w) и нормална сила, упражнявана от пода на асансьора върху човека (N). Има три векторни величини, а именно гравитация, нормална сила и ускорение на асансьора, където гравитацията е насочена надолу, нормалната сила е насочена нагоре, а ускорението на асансьора е насочено надолу. Векторната величина, насочена надолу, е избрана да има положителен знак, а векторната величина, насочена нагоре, е избрана да има отрицателен знак.

∑ F = mA

w – N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600 – 180

N = 420 Нютона

Верният отговор е Д.

4. Реза, с маса 40 кг, се намира в асансьор, който се движи нагоре. Ако силата на пода на асансьора върху краката на Реза е 520 N и ускорението на гравитацията е 10 ms ^-2 , тогава ускорението на асансьора е...

A. 1,0 мс ^-2

Б. 1,5 мс ^-2

C. 2,0 мс ^-2

D. 2,5 мс ^-2

E. 3,0 ms ^-2

Дискусия

Известно е, че:

Маса (m) = 40 kg

Нормална сила (N) = 520 N

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Сила на гравитацията (w) = mg = (40)(10) = 400 N

Въпрос: Ускорение на асансьора

Отговор:

∑ F = mA

400 – 520 = (40)(а)

-120 = (40)(а)

а = -120/40

a = -3 м/ ^с²

Ускорението на асансьора е 3 m/s² ^. Отрицателният знак означава, че асансьорът се движи нагоре.

Верният отговор е Е.

5. Човек с маса 60 кг се намира в асансьор, който се движи надолу с ускорение 3 ms ^-2 . Какво налягане упражняват краката на хората върху пода на асансьора?

Дискусия

Известно е, че:

Маса на човек (м) = 60 кг

Тегло на човек (w) = mg = (60 kg)(10 m/s² ⁾ = 600 kg m/s² ⁼ 600 нютона

Ускорение на асансьора (a) = 3 m/s² ^, надолу.

Въпрос: Какво налягане упражняват краката на човек върху пода на асансьора?

Отговор:

Асансьорът се движи надолу с ускорение (a) от 3 m/s² ^. Силата , действаща в същата посока като движението на асансьора, е положителна, а силата, действаща в обратна посока на движението му, е отрицателна.

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600 – 180

N = 420 Нютона

Това е нормалната сила, която подът на асансьора упражнява върху човека. Човекът е неподвижен в асансьора, така че големината на нормалната сила е равна на видимото тегло на човека. Видимото тегло е равно на налягането на краката на човека върху пода.

Система за натоварване с макара и въже

6. Две тела A и B, всяко с маса 6 kg и 2 kg, са завързани с въже върху макара, както е показано на картинката. Ако триенето между въжето и макарата се пренебрегне и g = 10 ms ^-2 , тогава опънът във въжето е...

A. 20 N

Б. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

Източна 50 северна ширина

Дискусия

Известно е, че:

m _A = 6 kg, m _B = 2 kg, g = 10 m/s ²

w _A = m _A g = (6 кг)(10 м/с² ⁾ = 60 кг м/ ^с²

w _B = m _B g = (2 кг)(10 м/с² ⁾ = 20 кг м/ ^с²

Въпрос: Каква е силата на опън на въжето (T)?

Отговор:

w _A > w _B следователно системата се движи обратно на часовниковата стрелка (m _A се движи надолу, m _B се движи нагоре).

Ускорение

ΣF = mA

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

60 – 20 = (6 + 2) а

40 = (8) а

a = 40 / 8 = 5 м/ ^с²

Опъване на въжето 

m _A се движи надолу

w _A – T _A = m _A a

60 – T _A = (6)(5)

60 – TA ₌ 30

TA = 60 – ₃₀

T2 = 30 _Нютона

m _B се движи нагоре

T _B – w _B = m _B a

Т _B – 20 = (2)(5)

Т _Б – 20 = 10

Т _B = 10 + 20

T1 = 30 _Нютона

Опъване на струната (T) = 30 нютона.

Верният отговор е Д.

7. Вижте картинката отстрани! Триенето между въжето и макарата се пренебрегва. Ако маса A = 5 kg, g = 10 m s⁻² ^и A се движи надолу с ускорение 2,5 m s⁻² ^, тогава каква е масата на B?

А. 0,5 кг

Б. 1 кг

C. 1,5 кг

Г. 2 кг

Д. 3 кг

Дискусия

Известно е, че:

Маса A (m _A ) = 5 kg

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Ускорение A или системно ускорение (a) = 2,5 m/ ^s²

Тегло A (w _A ) = (m _A )(g) = (5)(10) = 50 нютона

Попитано: каква е масата на B (m _B )?

Отговор:

Блок А се движи надолу, следователно теглото на А (wA ₎ е по-голямо от теглото на B (wB ₎.

Приложете втория закон на Нютон:

ΣF = mA

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

50 – (m _B )(10) = (5 + m _B ) (2,5)

50 – 10 м _Ш = 12,5 + 2,5 м _Ш

50 – 12,5 = 2,5 м² _ширина + 10 м² _ширина

37,5 = 12,5 м _B

м _B = 3 кг

Верният отговор е Е.

8. Две тела с маси 2 кг и 3 кг са завързани с въже и след това са прикрепени към макара, чиято маса е пренебрегната, както е показано на картинката.

Ако големината на гравитационното ускорение = 10 ms ^-2 , силата на опън на въжето, изпитвана от системата, е...

A. 20 N

Б. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

Източна 50 северна ширина

Дискусия

Известно е, че:

m1 = ₂ кг, m2 ₌ 3 кг, g = 10 м/ ^с2

w² = (m² ₎ (g) = (2 kg)(10 m/s² ⁾ = 20 kg m/s² _или ²⁰ нютона

w² = (m² ₎ (g) = (3 kg)(10 m/s² ⁾ = 30 kg m/s² _или ³⁰ нютона

Въпрос: Каква е силата на опън на въжето (T)?

Отговор:

w2 > w1 _{, следователно} системата се движи по посока на часовниковата стрелка (m2 _се движи надолу, m1 _се движи нагоре).

Ускорение

ΣF = mA

w² _– w1 = ( _m1 + _{m2 )} a

30 – 20 = (2 + 3) а

10 = (5) а

a = 10 / 5 = 2 м/ ^с².

Опъване на въжето 

m² _се движи надолу

w² – _T² = _m² a_​

30 – Т2 ₌ (3)(2)

30 – Т2 ₌ 6

Т2 = 30 – ₆

T2 = 24 _Нютона

m ₁ се движи нагоре

T1 – _w1 = _m1a​​

Т1 _– 20 = (2)(2)

Т ₁ – 20 = 4

Т1 = 20 + ₄

T1 = 24 _Нютона

Опъване на струната (T) = 24 нютона.

Верният отговор е Б.

9. Два блока са свързани с гладка макара и масата на макарата се пренебрегва, както е показано на фигурата. Маса A = m _A , маса B = m _B и блок B пада с ускорение a. Ако ускорението, дължащо се на гравитацията, е g, тогава големината на опъна на въжето, който възниква в блок B, е…

A. T = m_B.a

B. T = m _A (a – g)

C. T = m _A (g – a)

D. T = m _B (a – g)

E. T = m _B (g – a)

Дискусия

Плоската повърхност е гладка, така че няма сила на триене, която да възпрепятства движението на блок А. Силата, която движи блоковата система, е теглото на блок Б.

Изчислете ускорението на системата:

Изчислете силата на опън на въжето (T):

Да разгледаме движението на един от обектите, например А. А се движи надясно.

Заменете m₀ _в уравнение 1 с m₀ _в уравнение 2.

Верният отговор е Е.

10. Блок с маса 10 kg е поставен върху груб под и след това е издърпан от хоризонтална сила F. Ако коефициентът на статично триене е μ_s = 0,5 и коефициентът на кинетично триене μ_k = 0,3. Определете големината на силата на триене, когато блокът е почти на път да се движи. (g = 10 m/s²)
Дискусия
Блокът ще се движи точно, ако големината на силата на дърпане = големината на максималната сила на статично триене. Статичното триене действа върху обект (възпрепятства движението на обекта), когато обектът се дърпа, но обектът все още не се е подвижил. Статичното триене има максимална стойност, когато обектът е почти на път да се движи (обектът все още не се е подвижил, обектът почти се движи). Обратно, кинетичното триене действа върху обект (възпрепятства движението на обекта), когато обектът вече се движи.
Известно е, че:
Въпрос: Максимална статична сила на триене (f_s)?
Отговор:
Ако обектът е върху равна равнина, както е показано на картинката, големината на нормалната сила = теглото на обекта.
Нормална сила (N) = гравитация (w) = 100 нютона
Формула за максимална статична сила на триене:
Коефициентът на кинетично триене не се използва в изчисленията.

11. Два блока са свързани с леко въже, теглено от хоризонтална сила F = 20 N (виж фигурата). Ако g = 10 ms^-2 и коефициентът на кинетично триене между блока и повърхността е 0,1, определете големината на ускорението на блока...
Дискусия
Известно е, че:
Зададено е: ускорение (а) на блока?
Отговор:
12. Блок А с маса 2 кг и блок Б с маса 4 кг са разположени както е показано на картинката. Ако коефициентът на триене на пода е 3 пъти коефициента на триене на блок Б, блок А ще се движи с ускорение 5 м/с.^-2Така съотношението на силата на триене между блок А и пода спрямо блокове А и Б е… g = 10 m/s²
Дискусия
Известно е, че:
Попитано:
Сравнение на силата на триене на блок А и пода (f_{s A}) със силата на триене на блокове A и B (f_{s B})?
Отговор:

13. Вижте картинката отстрани! Масата на всеки блок е m.₁ = 2 кг и м₂ = 3 кг и масата на макарата се пренебрегва. Ако повърхността на равнината е гладка и g = 10 мс^-2, тогава ускорението на системата е ….
A. 0,5 мс^-2
Б. 2,0 мс^-2
C. 2,5 мс^-2
D. 4,0 мс^-2
E. 6,0 мс^-2
Дискусия
Известно е, че:
m₁ = 2 кг, м₂ = 3 кг, g = 10 мс^-2
w₂ = m₂ g = (3)(10) = 30 кг м/с² или 30 нютона
Въпрос: Ускорение на система (а)?
Отговор:
14. Обект с маса е свързан с въже, преминаващо през гладка макара, както е показано на картинката. Ако m₁ = 2 кг, м₂ = 3 кг и g = 10 мс^-2, тогава големината на силата на опън на въжето T е…
A. 10,2 N
Б. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
Източна 24,0 северна ширина
Дискусия
Известно е, че:
m₁ = 2 кг, м₂ = 3 кг, g = 10 мс^-2
w₁ = (2)(10) = 20 Нютона
w₂ = (3)(10) = 30 Нютона
Въпрос: Каква е големината на силата на опън върху въжето (T)?
Отговор:
w₂ = 30 нютона е по-голямо от w₁ = 20 нютона, следователно m₂ премести се надолу, м₁ премести се нагоре.
Формула от втория закон на Нютон:
Силата на опън на въжето?
Според посоката на движение на системата или посоката на ускорение на системата, посоката на гравитационната сила m₂ надолу, посоката на силата на опън на въжето върху m₂ до върха:
w₂ - T₂ = m₂ a
30 – Т₂ = (3)(2)
30 – Т₂ = 6
T₂ = 30 - 6
T₂ = 24 Нютона
Посока на гравитацията m₁ надолу, посоката на силата на опън на въжето върху m₁ до върха:
T₁ - w₁ = (м₁) (А)
T₁ – 20 = (2)(2)
T₁ - 20 = 4
T₁ = 4 + 20
T₁ = 24 Нютона
Сила на опън на въжето (T) = T₁ = Т₂ = 24 нютона.

15. Два блока, всеки с маса 4 kg, са свързани с въже и макара, както е показано на фигурата. Повърхността и макарата са гладки. Ако блок B се издърпа с хоризонтална сила 50 N, ускорението на блока е… (g = 10 m/s²)
A. 1,25 м/с²
Б. 7,5 м/с²
C. 10 м/с²
D. 12,5 м/с²
E. 15 м/с²
Дискусия
Известно е, че:
m_A = 4 кг, м_B = 4 кг, g = 10 м/с²
w_A = (м_A)(g) = 4)(10) = 40 Нютона
F = 50 нютона
Попитано: ускорение на системата?
Отговор:
Формула от втория закон на Нютон:
Ускорението на двата блока е 1,25 м/с²Посоката на движение на двата блока = посоката на силата на опън F.

16. Вижте картинката отстрани! Масите на блоковете са m1 ₌ 6 kg и m2 ₌ 4 kg, а масата на макарата се пренебрегва. Ако повърхността на равнината е гладка и g = 10 m s ⁻² , тогава ускорението на системата е….

A. 0,5 мс^-2
Б. 2,0 мс^-2
C. 2,5 мс^-2
D. 4,0 мс^-2
E. 5,0 мс^-2

Дискусия
Известно е, че:
m₁ = 6 кг, м₂ = 4 кг, g = 10 м/с²
w₁ = m₁ g = (6 кг)(10 м/с²) = 60 кг м/с² или 60 нютона
w₂ = m₂ g = (4 кг)(10 м/с²) = 40 кг м/с² или 40 нютона
Зададено е: ускорение на система (а)?
Отговор:

m₁е върху гладка, равна повърхност без триене, така че системата се задвижва от гравитация блок 2.
Терапкан Вторият закон на Нютон :
∑F = mA
w₂ = (м₁ + м₂) На
40 N = (6 кг + 4 кг) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N / 10 kg
a = 4 м/с²
Верният отговор е Д.

17. Два блока, всеки с маса 2 kg, са свързани с въже и макара, както е показано на фигурата. Повърхността и макарата са гладки. Ако блок B се издърпа с хоризонтална сила 40 N, ускорението на блока е… (g = 10 m/ ^s² )

A. 5 м/с²
Б. 7,5 м/с²
C. 10 м/с²
D. 12,5 м/с²
E. 15 м/с²

Дискусия:
Известно е, че:
m_A = m_B = 2 кг, g = 10 м/с², F = 40 N
w_A = mg = (2)(10) = 20 N
Въпрос: ускорение на блока (a)?
Отговор:
Повърхността на блока е гладка, следователно силата, която влияе върху движението на блока, е само сила F и теглото на блок А.
Приложете втория закон на Нютон:
∑F = mA
П – С_A = (м_A + м_B) На
40 – 20 = (2 + 2) а
20 = (4) а
а = 20 / 4
a = 5 м/с²
Верният отговор е А.

Наклонена равнина

18. Блок с маса 2 кг е разположен върху гладка наклонена равнина с ъгъл на наклон = 30^o, така че блокът да се движи с постоянно ускорение. Ако g = 10 ms^-2, тогава големината на силата, която движи блока, е...
A. 5 N
Б. 6 N
C. 7 N
D. 8 N
Източна 10 северна ширина
Дискусия
Известно е, че:
m = 2 kg, g = 10 m/s², тета = 30^o
w = mg = (2)(10) = 20 kg m/s² = 20 XNUMX N
Въпрос: Каква сила движи блока?
Отговор:

Силата, която движи блока, е w_x.
w_x = w sin teta
w_x = (20 N)(sin 30^o)
w_x = (20 Н)(0,5)
w_x = 10 Н.
Силата, която движи блока, е 10 нютона.
Верният отговор е Е.

19. Два блока са свързани с леко въже, теглено от хоризонтална сила F = 24 N. g = 10 ms^-2 и повърхността на пода е хлъзгава. Големината на ускорението на блока, използвайки втория закон на Нютон за всеки обект, е...
Дискусия
Известно е, че:
m₁ = 2 кг, м₂ = 4 кг, F = 24 N
Въпрос: Какво е ускорението на блока (a)?
Отговор:
Големината на ускорението на блока е 4 м/с².

20. В неподвижен асансьор теглото на Санди е 500 N. Ускорение на гравитацията = 10 ms^-2Когато асансьорът ускорява, опънът във въжето става 750 N. По този начин ускорението на асансьора е...
A. 5,0 мс^-2
Б. 7,5 мс^-2
C. 10,0 мс^-2
D. 12,5 мс^-2
E. 15,0 мс^-2
Дискусия
Известно е, че:
w = 500 N, g = 10 м/с², Т = 750 Н
Въпрос: ускорение на асансьора (a)?
Отговор:
Маса на паролата:
w = mg
500 = м (10)
m = 500/10
m = 50 кг
Масата на асансьора е неизвестна, така че общата маса на асансьора и неговото съдържание = масата на кода.
Според първия закон на Нютон, ако асансьорът е неподвижен, тогава резултантната сила = 0.
Силата на опън на въжето (T), когато асансьорът е неподвижен = 500 N.
Когато асансьорът се ускорява, силата на опън на въжето (T) става 750 N или се увеличава с 250 N.

Ускорението на асансьора е 5 м/с² и посоката на ускорение = посоката на движение на асансьора е нагоре.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия